Bài học

Cơ thể đa bào và sự phân công chức năng

Mục tiêu bài học

Sau bài này, em giải thích được khái niệm phân công chức năng ở cơ thể đa bào, nêu được ví dụ ba loại tế bào chuyên hoá — tế bào thần kinh, tế bào cơ, tế bào lông hút — và lý do một tế bào chuyên hoá không thể tách ra sống một mình như cơ thể đơn bào.

Kiến thức nền cần nhớ

Bài trước em đã biết một cơ thể đơn bào phải tự một tế bào lo hết mọi quá trình sống (same-grade bridge). Cơ thể đa bào giải quyết vấn đề đó theo cách hoàn toàn khác: thay vì một tế bào ôm đồm tất cả, hàng triệu tế bào chia nhau mỗi loại một nhiệm vụ riêng.

Khởi động

Một cầu thủ đá bóng một mình có thể vừa bắt gôn, vừa tấn công, vừa phòng ngự — nhưng chơi không hiệu quả bằng một đội mười một người, mỗi người giữ đúng một vị trí. Nếu tất cả tế bào trong cơ thể em đều giống hệt nhau, không ai làm việc gì chuyên riêng, cơ thể em có hoạt động tốt như hiện tại không?

Kiến thức trọng tâm

Phân công chức năng nghĩa là mỗi loại tế bào trong cơ thể đa bào đảm nhiệm một công việc riêng, phù hợp với hình dạng và cấu trúc của chính nó — thay vì mỗi tế bào đều phải làm đủ mọi việc như ở cơ thể đơn bào. Một tế bào làm đúng một việc thường làm việc đó tốt hơn, nhanh hơn, hiệu quả hơn hẳn so với việc phải chia sức cho nhiều việc cùng lúc — đây chính là lợi ích lớn nhất mà cơ thể đa bào có được so với cơ thể đơn bào.

Ba ví dụ tế bào chuyên hoá quen thuộc trong cơ thể người và thực vật. Tế bào thần kinh có thân dài, toả ra nhiều nhánh nhỏ như cành cây, chuyên dẫn truyền tín hiệu đi khắp cơ thể với tốc độ rất nhanh. Tế bào cơ chứa rất nhiều tơ cơ xếp song song, chuyên co ngắn lại rồi giãn ra, tạo ra lực kéo giúp cơ thể cử động. Tế bào lông hút ở rễ cây kéo dài ra như một sợi lông mảnh, chuyên hấp thụ nước và muối khoáng từ đất; nhờ hình dạng kéo dài này mà diện tích tiếp xúc với đất tăng lên rất nhiều so với một tế bào hình cầu bình thường.

Chính vì mỗi tế bào chuyên hoá chỉ làm tốt một việc, nó cũng chỉ sống được nhờ các tế bào khác cung cấp những thứ nó không tự làm ra. Một tế bào cơ co rút liên tục cần oxygen và chất dinh dưỡng do tế bào khác vận chuyển tới, và cần tín hiệu điều khiển do tế bào thần kinh gửi đến — tách một tế bào cơ ra khỏi cơ thể, nó sẽ nhanh chóng chết vì thiếu những thứ đó. Đây là điểm khác biệt căn bản với một tế bào đơn bào như trùng giày, vốn tự cung cấp đủ mọi thứ cho chính mình mà không phụ thuộc tế bào nào khác.

Mỗi loại tế bào chuyên hoá chỉ khớp với đúng một chức năng — hình dạng của tế bào luôn phù hợp với việc nó đảm nhiệm.

Ví dụ

Xác định tế bào chuyên hoá từ hình dạng mô tả

1
Một tế bào trong cơ thể người có thân dài, toả ra nhiều nhánh nhỏ vươn tới các tế bào khác, chuyên truyền đi các tín hiệu điện rất nhanh. Đây là loại tế bào chuyên hoá nào, và chức năng của nó là gì?
2
Thân dài và nhiều nhánh là đặc điểm giúp tế bào vươn tới được nhiều tế bào khác cùng lúc, phù hợp với việc truyền tín hiệu đi xa và nhanh.
3
Đặc điểm này khớp với tế bào thần kinh — loại tế bào chuyên dẫn truyền tín hiệu đi khắp cơ thể.
4
Vậy đây là tế bào thần kinh, chuyên hoá cho chức năng dẫn truyền tín hiệu nhờ hình dạng dài và nhiều nhánh.

Ví dụ

Ghép ba tế bào chuyên hoá với chức năng qua bảng mô tả (dạng đề kiểm tra)

1
Bảng dưới đây mô tả ba tế bào quan sát được qua kính hiển vi: tế bào X — kéo dài, mảnh, mọc ở bề mặt rễ cây; tế bào Y — chứa rất nhiều tơ cơ xếp song song; tế bào Z — thân dài, có nhiều nhánh nhỏ. Hãy ghép mỗi tế bào với đúng chức năng chuyên hoá của nó.
2
Hình dạng kéo dài, mảnh, mọc ở bề mặt rễ làm tăng diện tích tiếp xúc với đất — đây là đặc điểm của tế bào lông hút, chuyên hấp thụ nước và muối khoáng.
3
Tơ cơ song song là cấu trúc chuyên co rút, khớp với tế bào cơ, tạo lực vận động. Thân dài và nhiều nhánh khớp với tế bào thần kinh, chuyên dẫn truyền tín hiệu.
4
Ba tế bào X, Y, Z có ba hình dạng hoàn toàn khác nhau, và ba chức năng cũng khác nhau tương ứng — đúng nguyên tắc phân công chức năng: hình dạng tế bào luôn phù hợp với đúng một công việc chuyên biệt.
5
Vậy: tế bào X là tế bào lông hút (hấp thụ nước, muối khoáng); tế bào Y là tế bào cơ (co rút tạo lực); tế bào Z là tế bào thần kinh (dẫn truyền tín hiệu).

Sai lầm thường gặp

Một nhầm lẫn thường gặp là nghĩ một tế bào chuyên hoá có thể tách ra khỏi cơ thể và tự sống độc lập, giống như trùng giày hay trùng roi ở bài trước. Thực ra tế bào chuyên hoá — như tế bào cơ hay tế bào thần kinh — chỉ làm tốt đúng MỘT việc, và phải phụ thuộc hoàn toàn vào các tế bào khác để có oxygen, chất dinh dưỡng, tín hiệu điều khiển. Tách nó ra khỏi cơ thể, nó sẽ chết rất nhanh — khác hẳn một cơ thể đơn bào vốn tự cung cấp đủ mọi thứ.

Luyện tập có hướng dẫn

Luyện tập độc lập

Kiểm tra nhanh

Ghi nhớ

Cơ thể đa bào chia việc cho nhiều loại tế bào chuyên hoá, mỗi loại một hình dạng phù hợp một chức năng riêng — thần kinh dẫn tín hiệu, cơ co rút tạo lực, lông hút hấp thụ nước và muối khoáng. Đổi lại sự chuyên môn hoá đó, mỗi tế bào chuyên hoá phải phụ thuộc vào những tế bào khác để tồn tại.

Bài tiếp theo cho thấy các tế bào chuyên hoá này không đứng riêng lẻ, mà tập hợp lại thành những cấp tổ chức lớn hơn — bắt đầu từ mô.